| 研究課題/領域番号 |
21K04813
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分28010:ナノ構造化学関連
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| 研究機関 | 浜松医科大学 (2022-2023)
福島工業高等専門学校 (2021) |
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研究代表者 |
田中 利彦 浜松医科大学, 医学部, 教務補佐員 (10709819)
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| 研究分担者 |
青山 哲也 国立研究開発法人理化学研究所, 光量子工学研究センター, 専任研究員 (50342738)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
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| キーワード | 超放射 / J会合体 / ポリテトラフルオロエチレン / 分子配向 / 色素 / 原子溝 / 配向 / 発光 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
ポリテトラフルオロエチレンのナノ原子溝によって誘起される、高配向ビスアゾメチン色素分子薄膜中に部分的に形成されている高配向J会合体の発光特性を測定し、有機レーザ素子（エキシトン・ポラリトン・レーザ）への応用の可能性を検証する。具体的にはこのJ会合体の形成箇所だけの発光特性を、周囲のJ会合体を形成していない組織と区別して測定し、スペクトルの狭帯化などのレーザ発振に優れた性質（超放射）を確認する。そのために新たに専用に設計した二色性ミラーおよび狭帯域の干渉フィルタを既設の蛍光偏光顕微鏡に組み込み、独自のJ会合体発光ミクロ分布測定システムを開発する。
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| 研究成果の概要 |
(1)計画していたJ会合体発光ミクロ分布測定システムを作製し、機能を確認した。なおこのシステムはナノ粒子の集合体の観察にも有用であった。
(2) 上記システムを用い、次の色素薄膜中に存在するJ会合体からの発光分布を観測でき、そこに超放射を含んでいる可能性がある。色素薄膜は色素分子（アゾ系、ビスアゾメチン系、等）を一軸配向したポリテトラフルオロエチレン薄膜表面に蒸着して作製するが、色素も高度に配向しかつ部分的局所的にJ会合体を生成している。
(3) あるビスアゾ色素分子の場合、高速で蒸着すると製膜後のJ会合体の吸収極大ピーク波長は増大が続き最終的にはおよそ1μmの近赤外領域に達した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究で見出した高度に配向した会合体の発光は超放射を含んでいる可能性があり、又近赤外光の場合もありうるので、発光デバイスに発展しうる可能性がある。近赤外光は医療や軍事の分野で重要であり、又超放射は極めて閾値が低いレーザを実現するのに有利な現象である。又レーザーの偏光にはまた高度な配向が相互作用を高める。したがって、将来には寿命が短い課題を抱える有機半導体レーザーの改良に寄与しうる可能性がある。
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